中国の5家族における全ゲノムシークエンシングにより同定されたリー症候群における新規ECHS1変異：症例報告

Novel ECHS1 mutations in Leigh syndrome identified by whole-exome sequencing in five Chinese families: case report.

• Dan Sun
• Zhimei Liu
• Yongchu Liu
• Miaojuan Wu
• Fang Fang
• Xianbo Deng
• Zhisheng Liu
• Liang Song
• Kei Murayama
• Chunhua Zhang
• Yuanyuan Zhu

抄録

背景:

短鎖エノイル-CoAヒドラターゼ欠損症(ECHS1D)は、ECHS1欠損症としても知られており、リー症候群(LS)を特徴とする臨床症状を有する稀な先天性代謝障害である。現在までに40例以上の患者から34の異なる病原性の変異が同定されている。

BACKGROUND: Short-chain enoyl-CoA hydratase deficiency (ECHS1D), also known as ECHS1 deficiency, is a rare inborn metabolic disorder with clinical presentations characterized by Leigh syndrome (LS). Thirty-four different pathogenic mutations have been identified from over 40 patients to date.

ケースプレゼンテーション:

ここでは、リー症候群に代表される臨床症候群を呈した中国人5例を報告する。初期症状は異なっていたが、いずれの患者も発達退縮、ジストニア、対称性両側脳異常などの放射線学的特徴が共通しており、血漿中乳酸値や2,3-ジヒドロキシ-2-メチル酪酸値の上昇などの代謝学的特徴も類似していた。我々は、全ゲノムシークエンシング（WES）を用いて、ECHS1の8つの異なる変異体を同定し、そのうち6つの変異体は新規変異体であり、残りの2つの変異体は以前に報告されていた。興味深いことに、6つの新規変異のうちの1つであるc.463G>A（p.Gly155Ser）は、血縁関係のない3人の患者から検出されたことから、LSのいくつかの変異についてすでに報告されている創始者効果の可能性が示唆された。遺伝学的解析と、MRI（磁気共鳴画像法）、脳波検査、生化学的検査を含む医学的結果の両方を考慮した結果、ECHS1遺伝子の変異スペクトルが濃縮され、LSの表現型が確認された。

CASE PRESENTATION: Here, we report five Chinese patients with clinical syndromes typified as LS. Despite different initial symptoms, all patients presented developmental regression, dystonia, common radiological features such as symmetrical bilateral brain abnormalities, and similar metabolic results such as elevated plasma lactate and 2,3-dihydroxy-2-methylbutyrate. Utilizing whole-exome sequencing (WES), we identified eight distinct variants in ECHS1, with six novel variants, and the remaining two variants have been previously reported. Interestingly, one of the six novel variants, c.463G > A (p.Gly155Ser), was detected in three patients from unrelated families, suggesting a potential founder effect already described for a few mutations in LS. Incorporating both genetic analysis and medical results, including magnetic resonance imaging (MRI), electroencephalography (EEG), and biochemical testing, our study enriched the mutation spectrum of the ECHS1 gene and confirmed the phenotypic presentations of LS.

結論:

ECHS1欠損症の重症度は様々なようです。遺伝的要因と代謝の増加につながる外部環境要因の両方の影響を受けていた。我々の研究は、ECHS1遺伝子の変異スペクトルを濃縮し、表現型の発現を確認し、リー症候群におけるバリン異化経路の重要性を強調した。潜在的な創始者変異 c.463G>A (p.Gly155Ser)と関連する経路におけるECHS1の役割を調べるためには、さらなる研究が必要である。

CONCLUSIONS: The severity of ECHS1 deficiency seems to vary. It was affected by both genetics and external environmental factors that lead to increased metabolism. Our study enriched the mutation spectrum of the ECHS1 gene, confirmed the phenotypic presentations, and highlighted the importance of the valine catabolic pathway in Leigh syndrome. Further studies are required to examine the potential founder mutation c.463G > A (p.Gly155Ser) and the role of ECHS1 in relevant pathways.